KR102456990B1 - Flux-cored wire for gas shielded arc welding of low temperature steel - Google Patents
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Abstract
(과제)
전자세에 있어서의 용접 작업성이 양호하며, 용접 결함이 없고, 용접 금속의 저온 인성이 안정적으로 얻어지는 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어를 제공한다.
(해결 수단)
C가 스테인레스강 외피 전체 질량%로 0.015% 이하, 와이어 전체 질량에 대한 질량%로, C : 0.003~0.02%, Si : 0.10~0.40%, Mn : 1.0~2.5%, Ni : 7.0~12.0%, Cr : 17.0~24.5%, Ti : 0.5~1.5%, Al : 0.05~0.20%, TiO2 환산값 : 3.0~9.0%, SiO2 환산값 : 0.2~1.0%, ZrO2 환산값 : 0.2~1.0%, Al2O3 환산값 : 0.3~1.1%, FeO 환산값 : 0.10~0.45%, F 환산값 : 0.02~0.15%, Bi : 0.01~0.07%, Na2O 환산값과 K2O 환산값의 합계 : 0.15~0.45%를 함유한다.(assignment)
Provided is a flux-filled wire for gas-shielded arc welding of low-temperature steel that has good welding workability in full-thickening, no welding defects, and stably obtained low-temperature toughness of weld metal.
(Solution)
C is 0.015% or less of the total mass% of the stainless steel sheath, C: 0.003 to 0.02%, Si: 0.10 to 0.40%, Mn: 1.0 to 2.5%, Ni: 7.0 to 12.0%, Ni: 7.0 to 12.0%, Cr: 17.0 to 24.5%, Ti: 0.5 to 1.5%, Al: 0.05 to 0.20%, TiO 2 conversion value: 3.0 to 9.0%, SiO 2 conversion value: 0.2 to 1.0%, ZrO 2 conversion value: 0.2 to 1.0% , Al 2 O 3 conversion value: 0.3 to 1.1%, FeO conversion value: 0.10 to 0.45%, F conversion value: 0.02 to 0.15%, Bi: 0.01 to 0.07%, Na 2 O conversion value and K 2 O conversion value Total: 0.15 to 0.45%.
Description
본 발명은 저온용 3.5~5% Ni강의 용접에 사용되는 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어로서, 용접 작업성이 양호하며, 용접 결함이 없고, 저온 인성이 양호한 용접 금속이 얻어지는 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어에 관한 것이다.The present invention is a flux-filled wire for gas-shielded arc welding of low-temperature steel used for welding 3.5 to 5% Ni steel for low-temperature use, for low-temperature applications in which welding workability is good, there is no welding defect, and a weld metal having good low-temperature toughness is obtained. It relates to a flux-filled wire for gas-shielded arc welding of steel.
저온용 3.5~5% Ni강(이하, 저 Ni강이라고 한다.)은 아세틸렌, 에테인, 에틸렌 등 액화 가스의 저온 압력 용기나 배관 및 선박에 의한 수송용의 용기에 사용되고 있다.Low-temperature 3.5-5% Ni steel (hereinafter referred to as low-Ni steel) is used for low-temperature pressure vessels of liquefied gases such as acetylene, ethane, and ethylene, as well as vessels for transport by piping and ships.
저 Ni강의 용접은 -100~-140℃에서의 저온 인성이 요구되는 점에서 피복 아크 용접봉이 많이 사용되고 있으며, 예를 들면 특허문헌 1, 2에 나타내는 바와 같이 용접 금속 중의 N 및 O의 저감을 도모하고, Ni을 적량 포함함과 아울러 산화물 및 불화물의 적량 첨가에 따라서는 저온 인성이 얻어진다는 기술의 개시가 있다. 서브머지 아크 용접에 있어서도 특허문헌 3에 3.5% Ni계의 솔리드 와이어와 조합하는 소성형의 본드 플럭스의 염기도를 높게 하여 용접 금속의 산소량을 낮게 하고, 저 전류의 용접에 의해 용접 금속 전체층을 세립화 조직으로 함으로써 인성을 개선하는 기술의 개시가 있다.For welding of low-Ni steel, since low-temperature toughness at -100 to -140°C is required, a shielded arc welding electrode is widely used, for example, as shown in Patent Documents 1 and 2, reduction of N and O in the weld metal is achieved. and Ni is contained in an appropriate amount, and there is a disclosure of a technique that low-temperature toughness is obtained depending on the addition of appropriate amounts of oxides and fluorides. Also in submerged arc welding, according to Patent Document 3, the basicity of the plastic bonding flux in combination with a 3.5% Ni-based solid wire is increased to lower the oxygen content of the weld metal, and the entire weld metal layer is fine-grained by low-current welding. There is a disclosure of a technique for improving toughness by forming a chemical structure.
그러나 특허문헌 1 및 특허문헌 2의 개시 기술은 피복 아크 용접봉을 대상으로 하고 있기 때문에, 용접 능률에 문제가 있고, 특허문헌 3에 개시되어 있는 서브머지 아크 용접에서는 전자세 용접을 할 수 없다. 또한 특허문헌 1~특허문헌 3의 개시 기술에서는 저온에 있어서의 인성을 안정적으로 얻을 수는 없었다.However, since the disclosed technique of patent document 1 and patent document 2 targets a covered arc welding electrode, there is a problem in welding efficiency, and full-fine welding cannot be performed by the submerged arc welding currently disclosed by patent document 3. Moreover, in the disclosed technique of patent document 1 - patent document 3, toughness in low temperature was not able to be acquired stably.
한편 전자세 용접이 가능하며 고 능률의 용접이 가능한 플럭스 충전 와이어를 사용하여 저온에 있어서의 인성을 얻는 기술로서, 예를 들면 특허문헌 4에 있어서 CaF2를 포함하는 염기성의 플럭스 충전 와이어에 Ni을 5% 이하 함유하여 저온 인성을 얻는 기술이 개시되어 있다. 또 특허문헌 5에는 TiO2의 입도를 한정하여 용접 작업성을 개선하고, Ni을 5% 이하 함유함으로써 저온 인성을 얻는 기술이 개시되어 있다. 그러나 특허문헌 4 및 특허문헌 5의 개시 기술에서는 -80℃까지의 저온 인성밖에 얻어지지 않아, -100℃ 이하에 있어서의 저온 인성을 얻을 수는 없었다.On the other hand, as a technique for obtaining toughness at low temperatures using a flux-filled wire capable of full-fine welding and high-efficiency welding, for example, in Patent Document 4, Ni is added to a basic flux-filled wire containing CaF 2 A technique for obtaining low-temperature toughness by containing 5% or less is disclosed. Moreover, Patent Document 5 discloses a technique for improving the welding workability by limiting the particle size of TiO 2 and obtaining low-temperature toughness by containing 5% or less of Ni. However, in the disclosed technology of Patent Document 4 and Patent Document 5, only low-temperature toughness up to -80°C was obtained, and low-temperature toughness at -100°C or less could not be obtained.
그래서 본 발명은 상기 서술한 문제점을 감안하여 안출된 것이며, 저 Ni강을 용접함에 있어서, 전자세에 있어서의 용접 작업성이 양호하며, 용접 결함이 없고, 용접 금속의 저온 인성이 -100℃ 이하에 있어서도 안정적으로 얻어지는 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention has been devised in view of the above-described problems, and in welding low-Ni steel, the welding workability in the full-strength is good, there is no welding defect, and the low-temperature toughness of the weld metal is -100°C or less An object of the present invention is to provide a flux-filled wire for gas-shielded arc welding of low-temperature steel, which is also stably obtained.
본 발명의 요지는 저온용 3.5~5% Ni강의 용접에 사용되고, 오스테나이트계 스테인레스강 외피에 플럭스를 충전하여 이루어지는 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어에 있어서, 오스테나이트계 스테인레스강 외피 중의 C가 오스테나이트계 스테인레스강 외피 전체 질량%로 0.015% 이하이며, 와이어 전체 질량에 대한 질량%로, 오스테나이트계 스테인레스강 외피와 플럭스의 합계로, C : 0.003~0.02%, Si : 0.10~0.40%, Mn : 1.0~2.5%, Ni : 7.0~12.0%, Cr : 17.0~24.5%, Ti : 0.5~1.5%, Al : 0.05~0.20%를 함유하고, 또한 와이어 전체 질량에 대한 질량%로, 플럭스 중에 Ti 산화물의 TiO2 환산값의 합계 : 3.0~9.0%, Si 산화물의 SiO2 환산값의 합계 : 0.2~1.0%, Zr 산화물의 ZrO2 환산값의 합계 : 0.2~1.0%, Al 산화물의 Al2O3 환산값의 합계 : 0.3~1.1%, 철 산화물의 FeO 환산값의 합계 : 0.10~0.45%, 불소 화합물의 F 환산값의 합계 : 0.02~0.15%, Bi : 0.01~0.07%, Na 화합물 및 K 화합물의 Na2O 환산값과 K2O 환산값의 합계 : 0.15~0.45%를 함유하고, 잔부가 오스테나이트계 스테인레스강 외피의 Fe분, 철분, 철합금분의 Fe분 및 불가피 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The gist of the present invention is a flux-filled wire for gas-shielded arc welding of low-temperature steel, which is used for welding 3.5 to 5% Ni steel for low temperature, and is formed by filling an austenitic stainless steel sheath with flux, wherein the austenitic stainless steel sheath is C is 0.015% or less of the total mass% of the austenitic stainless steel sheath, as the mass% of the total mass of the wire, as the sum of the austenitic stainless steel sheath and flux, C: 0.003 to 0.02%, Si: 0.10 to 0.40 %, Mn: 1.0 to 2.5%, Ni: 7.0 to 12.0%, Cr: 17.0 to 24.5%, Ti: 0.5 to 1.5%, Al: 0.05 to 0.20%, and as a mass% with respect to the total mass of the wire, Sum of TiO 2 conversion value of Ti oxide in flux: 3.0 to 9.0%, Sum of SiO 2 conversion value of Si oxide: 0.2 to 1.0%, Sum of ZrO 2 conversion value of Zr oxide: 0.2 to 1.0%, Al oxide Sum of Al 2 O 3 conversion value: 0.3 to 1.1%, Total FeO conversion value of iron oxide: 0.10 to 0.45%, Total F conversion value of fluorine compound: 0.02 to 0.15%, Bi: 0.01 to 0.07%, Na The sum of Na 2 O and K 2 O conversion values of compounds and K compounds: 0.15 to 0.45%, with the remainder being Fe content of austenitic stainless steel outer shell, Fe content of iron content, iron alloy powder, and unavoidable impurities characterized in that it consists of
본 발명을 적용한 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어에 의하면, 저 Ni강을 용접함에 있어서, 전자세에 있어서의 용접 작업성이 양호하며, 용접 결함이 없고, 용접 금속의 저온 인성이 안정적으로 얻어지므로, 고 능률로 고 품질의 용접부가 얻어진다.According to the flux-filled wire for gas-shielded arc welding of low-temperature steel to which the present invention is applied, when welding low-Ni steel, the welding workability in full-strength is good, there is no welding defect, and the low-temperature toughness of the weld metal is stable. Therefore, high-quality welds are obtained with high efficiency.
도 1은 용접 이음매 시험의 시험 방법에 대해서 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure for demonstrating the test method of a welding seam test.
본 발명자들은 저 Ni강을 용접하는 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어에 대해서, 전자세에 있어서의 용접 작업성이 양호하며, 용접 결함이 없고, 특히 -100℃ 이하에서 저온 인성이 안정적으로 얻어지는 용접 금속을 얻기 위해 다양하게 검토를 행했다.The present inventors have found that, with respect to a flux-filled wire for gas-shielded arc welding of low-Ni steel for welding low-Ni steel, welding workability is good in full rotation, there is no welding defect, and low-temperature toughness is stable especially at -100°C or less. Various studies were conducted in order to obtain the weld metal obtained by
우선, 모재와 동일한 정도의 Ni을 함유한 용접 금속에서는 저온에 있어서의 인성을 안정시킬 수는 없는 것이 판명되어, 용접 금속을 Ni과 Cr을 포함하는 오스테나이트 조직으로 함으로써 안정적인 저온 인성이 얻어질 가능성에 대해서 검토했다.First, it was found that the toughness at low temperatures could not be stabilized in the weld metal containing Ni at the same level as the base metal, and the possibility of obtaining stable low-temperature toughness by making the weld metal an austenitic structure containing Ni and Cr. reviewed about it.
그 결과, 오스테나이트계 스테인레스강 외피와 플럭스 중의 C, Si, Mn, Ni, Cr, Al을 적량으로 함으로써 용접 금속의 강도 및 저온 인성이 얻어지는 것을 알아냈다. 또한 플럭스 충전 와이어 중의 Ti 및 철 산화물을 적량으로 함으로써 -100℃ 이하의 저온에 있어서도 안정적인 고 인성이 얻어지는 것을 알아냈다.As a result, it was found that the strength and low-temperature toughness of the weld metal were obtained by using appropriate amounts of C, Si, Mn, Ni, Cr, and Al in the austenitic stainless steel sheath and flux. Furthermore, it was found that stable high toughness can be obtained even at a low temperature of -100°C or less by using appropriate amounts of Ti and iron oxide in the flux-filled wire.
전자세 용접에 있어서의 용접 작업성은 플럭스 충전 와이어 중의 Ti 산화물, Si 산화물, Zr 산화물, Al 산화물, 불화물, Bi 및 Na 화합물과 K 화합물을 적량으로 함으로써, 아크가 안정되어 스패터 발생량이 적고, 슬래그 피포성이나 내 메탈 늘어짐성, 슬래그 박리성 및 내결함성이 양호하게 되는 것을 알아냈다.Welding workability in full-fine welding is achieved by using appropriate amounts of Ti oxide, Si oxide, Zr oxide, Al oxide, fluoride, Bi, and Na compound and K compound in the flux-filled wire to stabilize the arc, reduce the amount of spattering, and reduce slag. It discovered that the encapsulation property, metal sag resistance, slag peelability, and defect resistance became favorable.
또 저 C의 오스테나이트계 스테인레스강을 외피로 함으로써, 생산성이 향상되는 것도 알아냈다.It was also found that productivity was improved by using low-C austenitic stainless steel as the outer shell.
이하, 본 발명을 적용한 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어의 오스테나이트계 스테인레스강 외피의 성분 조성 및 그 함유량과, 각 성분 조성의 한정 이유에 대해서 설명한다. 또한 각 성분 조성의 함유량은 질량%로 나타내는 것으로 하고, 그 질량%를 나타낼 때는 간단히 %로 기재하여 나타내는 것으로 한다.Hereinafter, the component composition and the content of the austenitic stainless steel sheath of the flux-filled wire for gas-shielded arc welding of low-temperature steel to which the present invention is applied, and the reasons for limiting each component composition will be described. In addition, content of each component composition shall be expressed by mass %, and when expressing the mass %, let it describe and show simply in %.
[오스테나이트계 스테인레스강 외피의 C : 오스테나이트계 스테인레스강 외피 전체 질량에 대한 질량%로 0.015% 이하][C of the austenitic stainless steel sheath: 0.015% or less in mass% of the total mass of the austenitic stainless steel sheath]
오스테나이트계 스테인레스강 외피의 C가 0.015%를 넘으면, 플럭스 충전 와이어의 제조시에 Cr 탄화물을 생성하여 신선 공정에 있어서 단선이 생기기 쉽게 한다. 따라서 오스테나이트계 스테인레스강 외피의 C는 오스테나이트계 스테인레스강 외피 전체 질량에 대한 질량%로 0.015% 이하로 한다. 또한 오스테나이트계 스테인레스강 외피의 C의 하한은 특별히 한정하지 않지만, 오스테나이트계 스테인레스강 외피의 제조 비용으로부터 0.001% 이상인 것이 바람직하다.When the C of the austenitic stainless steel sheath exceeds 0.015%, Cr carbide is generated during the manufacture of the flux-filled wire, thereby making it easy to cause disconnection in the wire drawing process. Therefore, the C of the austenitic stainless steel shell is 0.015% or less as the mass% of the total mass of the austenitic stainless steel shell. In addition, the lower limit of C of the austenitic stainless steel sheath is not particularly limited, but it is preferably 0.001% or more from the manufacturing cost of the austenitic stainless steel sheath.
이하, 각 성분 조성의 함유량은 플럭스 충전 와이어 전체 질량에 대한 질량%로 나타낸다.Hereinafter, the content of each component composition is expressed in mass% with respect to the total mass of the flux-filled wire.
[오스테나이트계 스테인레스강 외피와 플럭스의 합계로 C : 0.003~0.02%][C: 0.003~0.02% as the sum of the austenitic stainless steel sheath and flux]
C는 용접 금속의 강도를 향상시키는 효과가 있다. C가 0.003% 미만이면, 충분한 용접 금속의 강도가 얻어지지 않는다. 한편 C가 0.02%를 넘으면, 용접 금속의 저온 인성이 저하한다. 따라서 오스테나이트계 스테인레스강 외피와 플럭스의 합계로 C는 0.003~0.02%로 한다. 또한 C는 오스테나이트계 스테인레스강 외피에 포함되는 성분 외에 플럭스로부터의 금속분 및 합금분 등으로부터 첨가할 수 있다.C has the effect of improving the strength of the weld metal. When C is less than 0.003%, sufficient strength of the weld metal cannot be obtained. On the other hand, when C exceeds 0.02 %, the low-temperature toughness of a weld metal will fall. Therefore, C is 0.003~0.02% as the sum of the austenitic stainless steel sheath and flux. In addition, C may be added from metal powder and alloy powder from flux in addition to the components included in the austenitic stainless steel shell.
[오스테나이트계 스테인레스강 외피와 플럭스의 합계로 Si : 0.10~0.40%][Si as the sum of the austenitic stainless steel sheath and flux: 0.10 to 0.40%]
Si는 용접시의 탈산 반응에 의해 생긴 슬래그가 비드 형상을 양호하게 하는 효과가 있다. Si가 0.10% 미만이면, 용접시의 탈산 작용에 의해 생기는 슬래그가 적어져 비드 형상이 불량이 된다. 또한 Si가 0.40%를 넘으면, 용접 금속의 저온 인성이 저하한다. 따라서 오스테나이트계 스테인레스강 외피와 플럭스의 합계로 Si는 0.10~0.40%로 한다. 또한 Si는 오스테나이트계 스테인레스강 외피에 포함되는 성분 외에 플럭스로부터의 금속 Si, Fe-Si, Fe-Si-Mn 등의 합금분으로부터 첨가할 수 있다.Si has the effect of making the bead shape favorable by the slag generated by the deoxidation reaction at the time of welding. When Si is less than 0.10%, slag generated by the deoxidation action at the time of welding decreases, and the bead shape becomes defective. Moreover, when Si exceeds 0.40 %, the low-temperature toughness of a weld metal will fall. Therefore, the total Si content of the austenitic stainless steel sheath and flux is 0.10 to 0.40%. In addition, Si may be added from an alloy powder such as metal Si, Fe-Si, Fe-Si-Mn, etc. from a flux in addition to the components contained in the austenitic stainless steel shell.
[오스테나이트계 스테인레스강 외피와 플럭스의 합계로 Mn : 1.0~2.5%][Mn: 1.0~2.5% as the sum of the austenitic stainless steel sheath and flux]
Mn는 용접 금속의 오스테나이트 베이스에 고용하여 강도 및 저온 인성을 향상시키는 효과가 있다. Mn가 1.0% 미만이면, 용접 금속의 강도 및 저온 인성이 저하한다. 한편 Mn가 2.5%를 넘으면, 스패터 발생량이 많아진다. 따라서 오스테나이트계 스테인레스강 외피와 플럭스의 합계로 Mn는 1.0~2.5%로 한다. 또한 Mn는 오스테나이트계 스테인레스강 외피에 포함되는 성분 외에 플럭스로부터의 금속 Mn, Fe-Mn, Fe-Si-Mn 등의 합금분으로부터 첨가할 수 있다.Mn has the effect of improving strength and low-temperature toughness by being dissolved in the austenite base of the weld metal. When Mn is less than 1.0%, the strength and low-temperature toughness of the weld metal fall. On the other hand, when Mn exceeds 2.5%, the amount of spatter generation increases. Therefore, the total Mn of the austenitic stainless steel shell and flux is set to 1.0~2.5%. In addition, Mn may be added from alloy powder such as metal Mn from flux, Fe-Mn, Fe-Si-Mn, in addition to the components contained in the austenitic stainless steel shell.
[오스테나이트계 스테인레스강 외피와 플럭스의 합계로 Ni : 7.0~12.0%][Ni as a total of austenitic stainless steel sheath and flux: 7.0 to 12.0%]
Ni은 용접 금속의 오스테나이트 조직을 안정시켜 저온 인성을 향상시키는 효과가 있다. Ni이 7.0% 미만이면, 용접 금속의 저온 인성이 저하한다. 한편 Ni이 12.0%를 넘으면, 용접 금속의 오스테나이트 조직이 조대화하여 강도가 저하한다. 따라서 오스테나이트계 스테인레스강 외피와 플럭스의 합계로 Ni은 7.0~12.0%로 한다. 또한 Ni은 오스테나이트계 스테인레스강 외피에 포함되는 성분 외에 플럭스로부터의 금속 Ni, Fe-Ni 등의 합금분으로부터 첨가할 수 있다.Ni has the effect of improving the low-temperature toughness by stabilizing the austenite structure of the weld metal. When Ni is less than 7.0%, the low-temperature toughness of a weld metal will fall. On the other hand, when Ni exceeds 12.0%, the austenite structure of a weld metal coarsens, and intensity|strength falls. Therefore, the Ni content of the total of the austenitic stainless steel sheath and the flux is 7.0 to 12.0%. In addition, Ni may be added from an alloy powder such as metal Ni or Fe-Ni from a flux in addition to the components contained in the austenitic stainless steel shell.
[오스테나이트계 스테인레스강 외피와 플럭스의 합계로 Cr : 17.0~24.5%][Cr as the sum of the austenitic stainless steel sheath and flux: 17.0~24.5%]
Cr은 용접 금속의 페라이트를 정출하는 주원소이며, 오스테나이트와 페라이트량을 조정하여 내 고온 깨짐성을 향상시키는 효과가 있다. Cr이 17.0% 미만이면, 용접 금속의 페라이트량이 적어져 고온 깨짐이 생기기 쉬워진다. 한편 Cr이 24.5%를 넘으면, 용접 금속의 페라이트량이 과다가 되어 저온 인성이 저하한다. 따라서 오스테나이트계 스테인레스강 외피와 플럭스의 합계로 Cr은 17.0~24.5%로 한다. 또한 Cr은 오스테나이트계 스테인레스강 외피에 포함되는 성분 외에 플럭스로부터의 금속 Cr, Fe-Cr 등의 합금분으로부터 첨가할 수 있다.Cr is a main element that crystallizes ferrite of a weld metal, and has an effect of improving the high-temperature cracking resistance by adjusting the amount of austenite and ferrite. When Cr is less than 17.0 %, the amount of ferrite of a weld metal will decrease and it will become easy to produce a high temperature crack. On the other hand, when Cr exceeds 24.5 %, the amount of ferrite of a weld metal will become excessive, and low-temperature toughness will fall. Therefore, as the total of the austenitic stainless steel shell and flux, Cr is 17.0~24.5%. In addition, Cr may be added from an alloy powder such as metal Cr or Fe-Cr from a flux in addition to the components contained in the austenitic stainless steel shell.
[오스테나이트계 스테인레스강 외피와 플럭스의 합계로 Ti : 0.5~1.5%][Ti: 0.5~1.5% as the sum of the austenitic stainless steel sheath and flux]
Ti은 용접 금속 중에 TiO2의 개재물로서 분산되고, 오스테나이트 조직의 성장을 억제함과 아울러 일부 고용하여 미세한 페라이트를 정출시켜 강도 및 저온 인성을 향상시키는 효과가 있다. Ti이 0.5% 미만이면, 용접 금속 중의 TiO2의 개재물이 적어져 오스테나이트 조직이 조대화함과 아울러 고용 Ti도 적어져 강도 및 저온 인성이 저하된다. 한편 Ti이 1.5%를 넘으면, 스패터 발생량이 많아진다. 따라서 오스테나이트계 스테인레스강 외피와 플럭스의 합계로 Ti은 0.5~1.5%로 한다. 또한 Ti은 오스테나이트계 스테인레스강 외피에 포함되는 성분 외에 플럭스로부터의 금속 Ti, Fe-Ti 등의 합금분으로부터 첨가할 수 있다.Ti is dispersed as an inclusion of TiO 2 in the weld metal, and while suppressing the growth of the austenite structure, it is partially dissolved to crystallize fine ferrite, thereby improving strength and low-temperature toughness. When Ti is less than 0.5 %, the inclusion of TiO2 in a weld metal decreases, while an austenite structure coarsens, solid solution Ti also decreases, and intensity|strength and low-temperature toughness fall. On the other hand, when Ti exceeds 1.5%, the amount of spatter generation increases. Therefore, Ti is 0.5~1.5% as the sum of the austenitic stainless steel sheath and flux. In addition, Ti may be added from an alloy powder such as metal Ti or Fe-Ti from a flux in addition to the components contained in the austenitic stainless steel shell.
[오스테나이트계 스테인레스강 외피와 플럭스의 합계로 Al : 0.05~0.20%][Al as the sum of the austenitic stainless steel sheath and flux: 0.05 to 0.20%]
Al은 탈산제이며 용접 금속의 산소량을 조정한다. 또 입향상진 용접에서 메탈이 늘어지는 것을 방지하는 효과가 있다. Al이 0.05% 미만이면, 용접 금속 중의 산소량이 많아져 블로우홀이 생기기 쉬워진다. 또 입향상진 용접에서는 메탈이 늘어져 비드 형상이 불량이 된다. 한편 Al이 0.20%를 넘으면, 용접 금속 중의 산소량이 낮아져 TiO2 개재물이 적어져 오스테나이트 조직이 조대화함과 아울러 고용 Ti도 적어져 강도 및 저온 인성이 저하한다. 따라서 오스테나이트계 스테인레스강 외피와 플럭스의 합계로 Al은 0.05~0.20%로 한다. 또한 Al은 오스테나이트계 스테인레스강 외피에 포함되는 성분 외에 플럭스로부터의 금속 Al, Fe-Al 등의 합금분으로부터 첨가할 수 있다.Al is a deoxidizer and adjusts the amount of oxygen in the weld metal. In addition, there is an effect of preventing the metal from sagging in the face-up welding. When Al is less than 0.05 %, the amount of oxygen in a weld metal increases and it becomes easy to produce a blowhole. In addition, in vertical upward welding, the metal sags and the bead shape becomes defective. On the other hand, when Al exceeds 0.20%, the amount of oxygen in the weld metal becomes low, TiO 2 inclusions decrease, the austenite structure becomes coarse, and the amount of solid solution Ti decreases, and the strength and low-temperature toughness decrease. Therefore, as the sum of the austenitic stainless steel sheath and flux, Al is set to 0.05-0.20%. In addition, Al may be added from an alloy powder such as metal Al or Fe-Al from a flux in addition to the components contained in the austenitic stainless steel shell.
[플럭스 중의 Ti 산화물의 TiO2 환산값의 합계 : 3.0~9.0%][Total TiO 2 Conversion Value of Ti Oxides in Flux: 3.0 to 9.0%]
Ti 산화물은 아크를 안정적으로 함과 아울러 입향상진 용접에서 메탈이 늘어지는 것을 방지하는 효과가 있다. Ti 산화물의 TiO2 환산값의 합계가 3.0% 미만이면, 아크가 불안정하게 된다. 또 Ti 산화물의 TiO2 환산값의 합계가 3.0% 미만이면, 입향상진 용접에서는 메탈이 늘어져 비드 형상이 불량이 된다. 한편 Ti 산화물의 TiO2 환산값의 합계가 9.0%를 넘으면, 용접시에 생성되는 슬래그가 많아져 아크가 불안정하며 비드 형상도 불량이 된다. 따라서 플럭스 중의 Ti 산화물의 TiO2 환산값의 합계는 3.0~9.0%로 한다. 또한 Ti 산화물은 플럭스로부터의 루틸, 산화타이타늄, 타이타늄 슬래그, 일루미나이트 등으로부터 첨가할 수 있다.Ti oxide has the effect of stabilizing the arc and preventing the metal from sagging in vertical welding. If the sum of the TiO2 conversion values of Ti oxide is less than 3.0 %, an arc will become unstable. Moreover, when the sum total of TiO2 conversion values of Ti oxide is less than 3.0 %, in vertical upward welding, a metal will sag, and a bead shape will become defective. On the other hand, when the sum of the TiO 2 conversion values of Ti oxide exceeds 9.0%, slag generated during welding increases, the arc is unstable, and the bead shape is also poor. Therefore, the sum of the TiO2 conversion values of the Ti oxides in the flux is set to 3.0 to 9.0%. Ti oxide can also be added from rutile from flux, titanium oxide, titanium slag, illuminite and the like.
[플럭스 중의 Si 산화물의 SiO2 환산값의 합계 : 0.2~1.0%][Total SiO 2 conversion value of Si oxide in flux: 0.2 to 1.0%]
Si 산화물은 슬래그의 점성을 조정하여 슬래그 피포성을 양호하게 하는 효과가 있다. Si 산화물의 SiO2 환산값의 합계가 0.2% 미만이면, 슬래그의 점성이 낮아지고 슬래그 피포성이 나빠져 비드 형상이 불량이 된다. 한편 Si 산화물의 SiO2 환산값이 1.0%를 넘으면, 슬래그량이 과다가 되어 비드 형상이 불량이 된다. 따라서 플럭스 중의 Si 산화물의 SiO2 환산값의 합계는 0.2~1.0%로 한다. 또한 Si 산화물은 플럭스로부터의 규사, 지르콘 샌드 등으로부터 첨가할 수 있다.The Si oxide has an effect of adjusting the viscosity of the slag to improve the slag encapsulation property. When the sum of the SiO2 conversion values of Si oxide is less than 0.2 %, the viscosity of slag becomes low, slag encapsulation deteriorates, and a bead shape becomes defective. On the other hand, when the SiO 2 conversion value of the Si oxide exceeds 1.0%, the amount of slag becomes excessive and the bead shape becomes defective. Therefore, the sum of the SiO2 conversion values of Si oxides in a flux is made into 0.2 to 1.0%. Si oxide can also be added from silica sand from flux, zircon sand, or the like.
[플럭스 중의 Zr 산화물의 ZrO2 환산값의 합계 : 0.2~1.0%][Total ZrO 2 conversion value of Zr oxide in flux: 0.2 to 1.0%]
Zr 산화물은 슬래그의 점성을 조정하고, 용적(溶滴) 이행시에 발생하는 스패터 발생량을 저감하는 효과가 있다. Zr 산화물의 ZrO2 환산값의 합계가 0.2% 미만이면, 슬래그의 점성이 낮아져 용적 이행시에 소립의 스패터가 발생한다. 한편 Zr 산화물의 ZrO2의 합계가 1.0%를 넘으면, 슬래그의 점성이 높아지고 용적이 크게 성장하여 용적 이행이 원활하게 행해지지 않고 아크가 불안정하게 된다. 따라서 플럭스 중의 Zr 산화물의 ZrO2 환산값의 합계는 0.2~1.0%로 한다. 또한 Zr 산화물은 플럭스로부터의 지르콘 샌드, 산화지르코늄 등으로부터 첨가할 수 있다.Zr oxide has an effect of adjusting the viscosity of the slag and reducing the amount of spatter generated during volume transfer. When the total of the ZrO 2 conversion values of the Zr oxide is less than 0.2%, the viscosity of the slag becomes low and small-grain spatters occur at the time of volume transfer. On the other hand, when the total of ZrO 2 in the Zr oxide exceeds 1.0%, the viscosity of the slag increases and the volume grows large, so that the volume transfer is not performed smoothly and the arc becomes unstable. Therefore, the sum of the ZrO 2 conversion values of the Zr oxides in the flux is 0.2 to 1.0%. Zr oxide can also be added from zircon sand from flux, zirconium oxide or the like.
[플럭스 중의 Al 산화물의 Al2O3 환산값의 합계 : 0.3~1.1%][Total Al 2 O 3 conversion value of Al oxide in flux: 0.3 to 1.1%]
Al 산화물은 슬래그의 융점을 조정하여 비드 형상을 양호하게 한다. Al 산화물의 Al2O3의 합계가 0.3% 미만이면, 슬래그의 융점이 낮아져 용접 금속과 슬래그의 응고가 불균일하게 되어 비드 형상이 불량이 된다. 한편 Al 산화물의 Al2O3의 합계가 1.1%를 넘으면, 슬래그의 융점이 높아져 슬래그 박리성이 불량이 된다. 따라서 플럭스 중의 Al 산화물의 Al2O3 환산값의 합계는 0.3~1.1%로 한다. 또한 Al 산화물은 플럭스로부터의 알루미나, 칼리장석, 조장석 등으로부터 첨가할 수 있다.Al oxide adjusts the melting point of the slag to make the bead shape good. When the total of Al 2 O 3 of the Al oxide is less than 0.3%, the melting point of the slag becomes low, the solidification of the weld metal and the slag becomes non-uniform, and the bead shape becomes defective. On the other hand, when the total of Al 2 O 3 in the Al oxide exceeds 1.1%, the melting point of the slag becomes high and the slag releasability becomes poor. Therefore, the sum of the Al 2 O 3 conversion values of the Al oxides in the flux is 0.3 to 1.1%. Al oxide can also be added from alumina from flux, feldspar feldspar, feldspar and the like.
[철 산화물의 FeO 환산값의 합계 : 0.10~0.45%][Sum of FeO conversion values of iron oxides: 0.10 to 0.45%]
철 산화물은 용접 금속 중의 산소량을 조정하여, TiO2 개재물의 생성량을 조정하여 오스테나이트 입자의 성장을 억제하여 조직을 미세화시켜 저온 인성을 향상시키는 효과가 있다. 철 산화물의 FeO 환산값의 합계가 0.10% 미만이면, TiO2 개재물의 생성량이 적어져 저온 인성이 저하한다. 한편 철 산화물의 FeO 환산값이 0.45%를 넘으면, 용접 금속 중의 산소량이 많아져 블로우홀이 생기기 쉬워진다. 또 입향상진 용접에서는 메탈이 늘어져 비드 형상이 불량이 된다. 따라서 플럭스 중의 철 산화물의 FeO 환산값의 합계는 0.10~0.45%로 한다. 또한 철 산화물은 플럭스 중의 적철광, 자철광, 헤마타이트, 밀 스케일 등으로부터 첨가할 수 있다.The iron oxide has the effect of adjusting the amount of oxygen in the weld metal and controlling the production amount of TiO 2 inclusions to suppress the growth of austenite grains, thereby refining the structure and improving the low-temperature toughness. When the total of the FeO conversion values of the iron oxides is less than 0.10%, the amount of TiO 2 inclusions produced decreases and the low-temperature toughness decreases. On the other hand, when the FeO conversion value of the iron oxide exceeds 0.45%, the amount of oxygen in the weld metal increases and blowholes are easily formed. In addition, in vertical upward welding, the metal sags and the bead shape becomes defective. Therefore, the sum of the FeO conversion values of the iron oxides in the flux is set to 0.10 to 0.45%. In addition, iron oxide can be added from hematite, magnetite, hematite, mill scale or the like in the flux.
[불소 화합물의 F 환산값의 합계 : 0.02~0.15%][Sum of F conversion values of fluorine compounds: 0.02 to 0.15%]
불소 화합물은 용적의 이탈성을 양호하게 하여 스패터 발생량을 저감하는 효과가 있다. 불소 화합물의 F 환산값의 합계가 0.02% 미만이면, 용적의 이탈이 불안정하며 스패터 발생량이 많아진다. 한편 불소 화합물의 F 환산값의 합계가 0.15%를 넘으면, 용적이 성장하여, 오히려 스패터 발생량이 많아진다. 따라서 불소 화합물의 F 환산값의 합계는 0.02~0.15%로 한다. 또한 플럭스 중의 불소 화합물은 불화소다, 규뷸화포타슘, 지르콘불화포타슘, 빙정석, 불화알루미늄, 형석 등으로부터 첨가할 수 있다.The fluorine compound has the effect of reducing the amount of spatter generation by improving the volume release properties. When the total of the F conversion values of the fluorine compounds is less than 0.02%, the volume escape is unstable and the amount of spatter generation increases. On the other hand, when the total of the F conversion values of the fluorine compounds exceeds 0.15%, the volume increases and the amount of spatter generation increases on the contrary. Therefore, the sum of the F conversion values of the fluorine compounds is set to 0.02 to 0.15%. Further, the fluorine compound in the flux can be added from sodium fluoride, potassium silicate, potassium zirconium fluoride, cryolite, aluminum fluoride, fluorite and the like.
[Bi : 0.01~0.07%][Bi: 0.01~0.07%]
Bi는 용접 금속으로부터 슬래그의 박리를 촉진하는 효과가 있다. Bi가 0.01% 미만이면, 슬래그 박리성이 불량이 된다. 한편 Bi가 0.07%를 넘으면, 용접 금속의 오스테나이트 입계에 편석하여 결합력을 약화시켜 저온 인성이 저하한다. 따라서 Bi는 0.01~0.07%로 한다. 또한 플럭스로부터의 Bi는 금속 Bi 등으로부터 첨가할 수 있다.Bi has an effect of accelerating peeling of the slag from the weld metal. If Bi is less than 0.01 %, slag releasability will become inferior. On the other hand, when Bi exceeds 0.07%, it segregates at the austenite grain boundary of the weld metal, weakens the bonding force, and the low-temperature toughness decreases. Therefore, Bi is set to 0.01 to 0.07%. Also, Bi from the flux can be added from metal Bi or the like.
[Na 화합물 및 K 화합물의 Na2O 환산값과 K2O 환산값의 합계 : 0.15~0.45%][Sum of Na 2 O and K 2 O conversion values of Na and K compounds: 0.15 to 0.45%]
Na 화합물 및 K 화합물은 아크를 안정적으로 하여 스패터 발생량을 저감하는 효과가 있다. Na 화합물 및 K 화합물의 Na2O 환산값과 K2O 환산값의 합계가 0.15% 미만이면, 아크가 불안정하며 스패터 발생량이 많아진다. 한편 Na 화합물 및 K 화합물의 Na2O 환산값과 K2O 환산값의 합계가 0.45%를 넘으면, 슬래그의 응고가 빨라져 비드 형상이 불량이 된다. 따라서 Na 화합물 및 K 화합물의 Na2O 환산값과 K2O 환산값의 합계는 0.15~0.45%로 한다. 또한 플럭스 중의 Na 화합물 및 K 화합물은 규산소다 및 규산포타슘으로 이루어지는 물유리의 고질성분, 불화소다, 타이타늄산소듐, 규불화포타슘, 규불화소다 등으로부터 첨가할 수 있다.The Na compound and the K compound have an effect of stabilizing the arc and reducing the amount of spatter generation. When the sum of the Na 2 O conversion value and the K 2 O conversion value of the Na compound and the K compound is less than 0.15%, the arc is unstable and the amount of spatter generation increases. On the other hand, when the sum of the Na 2 O conversion value and the K 2 O conversion value of the Na compound and the K compound exceeds 0.45%, the solidification of the slag is accelerated and the bead shape becomes poor. Therefore, the sum of the Na 2 O conversion value and K 2 O conversion value of the Na compound and the K compound is 0.15 to 0.45%. In addition, the Na compound and K compound in the flux can be added from high quality components of water glass composed of sodium silicate and potassium silicate, sodium fluoride, sodium titanate, potassium silicate fluoride, sodium silicate fluoride, and the like.
본 발명의 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어의 잔부는 오스테나이트계 스테인레스강 외피의 Fe, 철분, Fe-Si, Fe-Mn, Fe-Ti, Fe-Al 합금 등의 철 합금분의 Fe분 및 불가피 불순물이다. 불가피 불순물에 대해서는 특별히 한정하지 않지만, 용접 금속의 저온 인성에 영향을 주는 점에서, P은 0.030% 이하, S은 0.020% 이하가 바람직하다. 또한 Mo, Cu, V 및 Nb은 용접 금속의 강도의 조정으로서 합계로 0.20% 이하의 범위에서 첨가할 수 있다.The balance of the flux-filled wire for gas-shielded arc welding of low-temperature steel of the present invention is of iron alloy powder such as Fe, iron iron, Fe-Si, Fe-Mn, Fe-Ti, and Fe-Al alloy of an austenitic stainless steel sheath. Fe and unavoidable impurities. Although it does not specifically limit about an unavoidable impurity, 0.030 % or less of P and 0.020 % or less of S are preferable at the point which affects the low-temperature toughness of a weld metal. In addition, Mo, Cu, V, and Nb can be added in the range of 0.20% or less in total as adjustment of the intensity|strength of a weld metal.
본 발명의 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어는 오스테나이트계 스테인레스강 외피를 파이프로 형성하고, 내부에 플럭스를 충전한 후에 소정의 와이어 직경까지 신선한 심이 있는 플럭스 충전 와이어 또는 오스테나이트계 스테인레스강 외피를 용접하여 심리스 타입의 플럭스 충전 와이어의 어느것도 적용할 수 있다.Flux-filled wire for gas-shielded arc welding of low-temperature steel according to the present invention is a flux-filled wire or austenitic stainless steel having an austenitic stainless steel outer sheath as a pipe, and a fresh shim up to a predetermined wire diameter after filling the inside with flux. Any of the flux-filled wires of the seamless type can be applied by welding the steel sheath.
(실시예)(Example)
이하, 실시예에 의해 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of Examples.
표 1에 나타내는 화학 성분의 오스테나이트계 스테인레스강 외피를 사용하고, 표 2에 나타내는 각종 성분 조성의 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어를 시작(試作)했다. 플럭스 충전 와이어의 제조는 오스테나이트계 스테인레스강 외피를 용접하여 심리스 타입의 플럭스 충전 와이어로 하고, 직경 축소하여 와이어 소선 직경 1.5mm를 각1톤 시작했다. 또한 플럭스의 충전율은 19~24%로 했다.Using an austenitic stainless steel sheath having the chemical composition shown in Table 1, flux-filled wires for gas-shielded arc welding of low-temperature steels having various component compositions shown in Table 2 were prepared. The flux-filled wire was manufactured by welding an austenitic stainless steel sheath to make a seamless-type flux-filled wire, reducing the diameter and starting with a wire wire diameter of 1.5 mm each 1 ton. In addition, the filling rate of the flux was set to 19 to 24%.
* : 그 밖의 잔부는 오스테나이트계 스테인레스강 외피의 Fe분, 철분, 철합금분의 Fe분 및 불가피 불순물* : Other balance is Fe content of austenitic stainless steel outer shell, iron content, Fe content of iron alloy powder, and unavoidable impurities
생산성의 평가로서, 1.5mm 직경의 와이어 소선을 1.2mm의 제품 직경까지 직경 축소할 때까지의 단선의 횟수를 조사하고, 단선 횟수가 2회 이하를 양호로 했다. 또 각 시작 와이어에 대해서, 용접 작업성 및 용접 이음매 시험을 행했다.As evaluation of productivity, the frequency|count of disconnection was investigated until the wire wire with a diameter of 1.5 mm was reduced in diameter to the product diameter of 1.2 mm, and the frequency|count of disconnection made 2 times or less favorable. Moreover, about each starting wire, the welding workability and the welding seam test were done.
용접 작업성의 평가는 판두께 16mm의 JIS G 3106에 규정되는 SM490B 강판을 T자로 구성한 시험체에 표 3에 나타내는 용접 조건으로 수평 필릿 용접 및 입향상진 용접을 행하고, 수평 필릿 용접으로 아크의 안정성, 스패터 발생 상태, 슬래그 박리성, 비드 형상을 조사하고, 입향상진 용접으로 메탈 늘어짐의 유무를 조사했다.To evaluate the welding workability, horizontal fillet welding and vertical elevation welding were performed under the welding conditions shown in Table 3 on a test specimen composed of a T-shaped SM490B steel sheet specified in JIS G 3106 with a plate thickness of 16 mm, and arc stability and spatter were performed by horizontal fillet welding. The generation state, slag removability, and bead shape were investigated, and the presence or absence of metal sagging was investigated by vertical welding.
용접 이음매 시험은 판두께 20mm의 NK 규격으로 규정되는 저온용 강의 KL3N32 및 KL5N43을 도 1에 나타내는 개선 각도 60°, 갭 0mm의 개선 형상으로 하여 표 3에 나타내는 용접 조건으로 용접하고, JIS Z 3106에 준하여 X선 투과 시험을 실시하여 용접 결함의 유무를 조사한 후, 맞닿음 이음매의 판 표면하 7mm로부터 인장 시험편(A0호) 및 충격 시험편(V노치 시험편)을 채취하여 기계 시험을 실시했다. 인장 시험의 평가는 인장 강도가 570MPa 이상인 것을 양호로 하고, 인성의 평가는 -140℃에 있어서의 샬피 충격 시험을 행하고, 각각 반복하여 5개의 흡수 에너지의 최저값이 34J 이상을 양호로 했다. 이들 결과를 표 4에 정리하여 나타낸다.In the weld joint test, KL3N32 and KL5N43 of low-temperature steels regulated by the NK standard with a plate thickness of 20 mm were taken into a shape with an improvement angle of 60° and a gap of 0 mm shown in FIG. 1, welded under the welding conditions shown in Table 3, according to JIS Z 3106 After conducting an X-ray transmission test according to the method to examine the presence or absence of welding defects, a tensile test piece (No. A0) and an impact test piece (V-notch test piece) were collected from 7 mm below the plate surface of the abutment joint, and a mechanical test was performed. For evaluation of the tensile test, a tensile strength of 570 MPa or more was considered good, and for evaluation of toughness, a Charpy impact test at -140°C was performed, and the minimum value of the five absorbed energies was 34 J or more. These results are put together in Table 4, and are shown.
표 2 및 표 4 중의 와이어 기호 W1~W10이 본 발명예, 와이어 기호 W11~W24는 비교예이다. 본 발명예인 와이어 기호 W1~W10은 오스테나이트계 스테인레스강 외피의 C가 적정하므로 플럭스 충전 와이어 제조시에 단선은 생기지 않았다. 또 플럭스 충전 와이어의 C, Si, Mn, Ni, Cr, Ti, Al, Ti 산화물의 TiO2 환산값의 합계, Si 산화물의 SiO2 환산값의 합계, Zr 산화물의 ZrO2 환산값의 합계, Al 산화물의 Al2O3 환산값의 합계, 철 산화물의 FeO 환산값의 합계, 불소 화합물의 F 환산값의 합계, Bi, Na 화합물 및 K 화합물의 Na2O 환산값과 K2O 환산값의 합계가 적정하므로, 수평 필릿 용접 및 입향상진 용접에 있어서 아크가 안정적이며 스패터 발생량이 적고, 슬래그 박리성 및 비드 형상이 양호하며, 입향상진 용접에서 메탈 늘어짐이 생기지 않는 등 양호한 용접 작업성이 얻어졌다. 또 용접 이음매 시험에 있어서도, 용접 결함이 생기지 않고, 인장 강도 및 흡수 에너지도 양호한 값이 얻어지는 등 매우 만족스러운 결과였다.In Tables 2 and 4, wire symbols W1 to W10 are examples of the present invention, and wire symbols W11 to W24 are comparative examples. Wire symbols W1 to W10, which are examples of the present invention, had an appropriate C of the austenitic stainless steel sheath, so that no disconnection occurred during the manufacture of the flux-filled wire. In addition, the sum of TiO 2 conversion values of C, Si, Mn, Ni, Cr, Ti, Al, and Ti oxides of the flux-filled wire, the sum of the SiO 2 conversion values of Si oxides, the sum of the ZrO 2 conversion values of Zr oxides, Al Sum of Al 2 O 3 conversion values of oxides, FeO conversion values of iron oxides, F conversion values of fluorine compounds, Na 2 O conversion values of Bi, Na compounds, and K compounds, and the sum of K 2 O conversion values is appropriate, the arc is stable in horizontal fillet welding and vertical welding, the amount of spatter is small, slag removability and bead shape are good, and good welding workability such as no metal sagging in vertical welding was obtained. . Moreover, also in a weld joint test, a welding defect did not generate|occur|produce, and it was a very satisfactory result, such as a tensile strength and a good value obtained also for absorbed energy.
비교예 중 와이어 기호 W11은 오스테나이트계 스테인레스강 외피의 C가 많으므로 플럭스 충전 와이어 제조시에 5회 단선이 생겼다. 또 Ti 산화물의 TiO2 환산값의 합계가 적으므로 아크가 불안정하며, 입향상진 용접에서는 메탈이 늘어져 비드 형상이 불량이었다.Among the comparative examples, wire symbol W11 had a large amount of C in the austenitic stainless steel sheath, and thus five breaks occurred during the manufacture of the flux-filled wire. Moreover, since there is little sum total of TiO2 conversion values of Ti oxide, an arc is unstable, and in the vertical welding, a metal sagged, and the bead shape was unsatisfactory.
와이어 기호 W12는 플럭스 충전 와이어의 C가 적으므로 용접 금속의 인장 강도가 낮은 값이었다. 또 Ti 산화물의 TiO2 환산값의 합계가 많으므로 아크가 불안정하며, 비드 형상도 불량이었다.The wire symbol W12 had less C in the flux-filled wire, so the tensile strength of the weld metal was a low value. Moreover, since there were many sum total of TiO2 conversion values of Ti oxide, an arc was unstable, and the bead shape was also unsatisfactory.
와이어 기호 W13은 플럭스 충전 와이어의 C가 많으므로 용접 금속의 흡수 에너지가 낮은 값이었다. 또 Si 산화물의 SiO2 환산값의 합계가 적으므로 비드 형상이 불량이었다.The wire symbol W13 had a large amount of C in the flux-filled wire, so the absorbed energy of the weld metal was a low value. Moreover, since there were few sum totals of the SiO2 conversion values of Si oxide, the bead shape was unsatisfactory.
와이어 기호 W14는 Si가 적으므로 비드 형상이 불량이었다. 또 불소 화합물의 F 환산값의 합계가 많으므로 스패터 발생량이 많았다. 또한 철 산화물의 FeO 환산값의 합계가 적으므로 용접 금속의 흡수 에너지가 낮은 값이었다.Since there was little Si in the wire symbol W14, the bead shape was unsatisfactory. Moreover, since there were many totals of F conversion values of a fluorine compound, there was much amount of spatter generation|occurrence|production. Moreover, since there were few total FeO conversion values of iron oxide, the absorbed energy of a weld metal was a low value.
와이어 기호 W15는 Si가 많으므로 용접 금속의 흡수 에너지가 낮은 값이었다. 또 Si 산화물의 SiO2 환산값의 합계가 많으므로 비드 형상이 불량이었다.Since there was much Si in the wire symbol W15, the absorbed energy of a weld metal was a low value. Moreover, since there were many sum totals of the SiO2 conversion values of Si oxide, the bead shape was unsatisfactory.
와이어 기호 W16은 Mn가 적으므로 용접 금속의 인장 강도 및 흡수 에너지 모두 낮은 값이었다. 또 Zr 산화물의 ZrO2 환산값의 합계가 적으므로 스패터 발생량이 많았다.Since the wire symbol W16 had less Mn, both the tensile strength and absorbed energy of the weld metal were low. Moreover, since there were few sum total of ZrO2 conversion values of Zr oxide, there were many spatter generation|occurrence|production amounts.
와이어 기호 W17은 Mn가 많으므로 스패터 발생량이 많았다. 또 Bi가 많으므로 용접 금속의 흡수 에너지가 낮은 값이었다.Since the wire symbol W17 contained much Mn, the amount of spatter generation was large. Moreover, since there was much Bi, the absorbed energy of a weld metal was a low value.
와이어 기호 W18은 Ni이 적으므로 용접 금속의 흡수 에너지가 낮은 값이었다. 또 Zr 산화물의 ZrO2 환산값의 합계가 많으므로 아크가 불안정했다.Since there was little Ni in wire symbol W18, the absorbed energy of a weld metal was a low value. Moreover, since there were many sum total of ZrO2 conversion values of Zr oxide, the arc was unstable.
와이어 기호 W19는 Ni이 많으므로 용접 금속의 인장 강도가 낮은 값이었다. 또 Al 산화물의 Al2O3 환산값이 적으므로 비드 형상이 불량이었다.Since the wire symbol W19 contained much Ni, the tensile strength of the weld metal was a low value. Moreover, since there were few Al2O3 conversion values of Al oxide, the bead shape was unsatisfactory.
와이어 기호 W20은 Cr이 적으므로 용접 이음매 시험의 크레이터부에 고온 깨짐이 생겼다. 또 Na 화합물 및 K 화합물의 Na2O 환산값과 K2O 환산값의 합계가 많으므로 비드 형상이 불량이었다.Since there was little Cr in the wire symbol W20, a high-temperature crack arose in the crater part of the weld seam test. Moreover, since there were many totals of the Na2O conversion value and K2O conversion value of a Na compound and a K compound, the bead shape was unsatisfactory.
와이어 기호 W21은 Cr이 많으므로 용접 금속의 흡수 에너지가 낮은 값이었다. 또 Al 산화물의 Al2O3 환산값이 많으므로 슬래그 박리성이 불량이었다.Since there was much Cr in the wire symbol W21, the absorbed energy of a weld metal was a low value. Moreover, since there were many Al2O3 conversion values of Al oxide, slag peelability was unsatisfactory.
와이어 기호 W22는 Ti이 적으므로 용접 금속의 인장 강도 및 흡수 에너지가 낮은 값이었다. 또 불소 화합물의 F 환산값의 합계가 적으므로 스패터 발생량이 많았다. 또한 Bi가 적으므로 슬래그 박리성이 불량이었다.Since the wire symbol W22 contained little Ti, the tensile strength and absorbed energy of the weld metal were low values. Moreover, since there were few sum totals of F conversion values of a fluorine compound, there were many spatter generation|occurrence|production amounts. Moreover, since there was little Bi, slag releasability was unsatisfactory.
와이어 기호 W23은 Ti이 많으므로 스패터 발생량이 많았다. 또 Al이 많으므로 용접 금속의 인장 강도 및 흡수 에너지가 낮은 값이었다. 또한 철 산화물의 FeO 환산값이 많으므로 입향상진 용접에서 메탈 늘어짐이 생겨 비드 형상이 불량이며, 용접 이음매 시험에서 블로우홀이 생겼다.Since the wire symbol W23 contained a lot of Ti, the amount of spatter generation was large. Moreover, since there was much Al, the tensile strength and absorbed energy of a weld metal were low values. In addition, since there are many FeO conversion values of iron oxide, metal sagging occurs in vertical welding, resulting in poor bead shape, and blowholes are generated in the weld seam test.
와이어 기호 W24는 Al이 적으므로 입향상진 용접에서 메탈 늘어짐이 생겨 비드 형상이 불량이며, 용접 이음매 시험에서 블로우홀이 생겼다. 또 Na 화합물 및 K 화합물의 Na2O 환산값과 K2O 환산값의 합계가 적으므로 아크가 불안정하며 스패터 발생량이 많았다.Since the wire symbol W24 contains little Al, metal sagging occurred in vertical welding, resulting in poor bead shape, and blowholes were generated in the weld seam test. In addition, since the sum of the Na 2 O conversion value and K 2 O conversion value of the Na compound and the K compound was small, the arc was unstable and the amount of spatter generation was large.
Claims (1)
오스테나이트계 스테인레스강 외피 중의 C가 오스테나이트계 스테인레스강 외피 전체 질량%로 0.015% 이하이며,
와이어 전체 질량에 대한 질량%로, 오스테나이트계 스테인레스강 외피와 플럭스의 합계로,
C : 0.003~0.02%,
Si : 0.10~0.40%,
Mn : 1.0~2.5%,
Ni : 7.0~12.0%,
Cr : 17.0~24.5%,
Ti : 0.5~1.5%,
Al : 0.05~0.20%를 함유하고,
또한 와이어 전체 질량에 대한 질량%로, 플럭스 중에
Ti 산화물의 TiO2 환산값의 합계 : 3.0~9.0%,
Si 산화물의 SiO2 환산값의 합계 : 0.2~1.0%,
Zr 산화물의 ZrO2 환산값의 합계 : 0.2~1.0%,
Al 산화물의 Al2O3 환산값의 합계 : 0.3~1.1%,
철 산화물의 FeO 환산값의 합계 : 0.10~0.45%,
불소 화합물의 F 환산값의 합계 : 0.02~0.15%,
Bi : 0.01~0.07%,
Na 화합물 및 K 화합물의 Na2O 환산값과 K2O 환산값의 합계 : 0.15~0.45%를 함유하고,
잔부가 오스테나이트계 스테인레스강 외피의 Fe분, 철분, 철합금분의 Fe분 및 불가피 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어.A flux-filled wire for gas-shielded arc welding of low-temperature steel, which is used for welding 3.5 to 5% Ni steel for low-temperature use, and is formed by filling an austenitic stainless steel outer sheath with flux, comprising:
C in the austenitic stainless steel shell is 0.015% or less as the total mass% of the austenitic stainless steel shell,
As a mass % of the total mass of the wire, as the sum of the austenitic stainless steel sheath and flux,
C: 0.003~0.02%,
Si: 0.10~0.40%,
Mn: 1.0~2.5%,
Ni: 7.0 to 12.0%,
Cr: 17.0~24.5%,
Ti: 0.5~1.5%,
Al: contains 0.05 to 0.20%,
In addition, as the mass% of the total mass of the wire,
Sum of TiO 2 conversion value of Ti oxide: 3.0 to 9.0%,
Sum of SiO 2 conversion value of Si oxide: 0.2 to 1.0%,
Sum of ZrO 2 conversion values of Zr oxide: 0.2 to 1.0%,
Sum of Al 2 O 3 conversion value of Al oxide: 0.3-1.1%,
Sum of FeO conversion values of iron oxides: 0.10 to 0.45%,
Sum of F conversion values of fluorine compounds: 0.02 to 0.15%,
Bi: 0.01~0.07%,
The sum of Na 2 O conversion values and K 2 O conversion values of Na compounds and K compounds: 0.15 to 0.45%,
A flux-filled wire for gas-shielded arc welding of low-temperature steel, characterized in that the balance consists of Fe content of an austenitic stainless steel outer sheath, iron content, Fe content of iron alloy powder, and unavoidable impurities.
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